Реклама

Фотографски услуги, Сватбена фотография

Фотографите на България

Търсите фотограф във вашият град!

 

 

Уеб дизайн и СЕО оптимизация

Web дизайн и СЕО оптимизация

На най-добри цени

Icn.bg хостинг и домейн

Счетоводна кантора „ИНФО-КОНСУЛТ“ ООД

Така според учените изглежда черна дупка

Преди две години международен екип от учени координира работата на осем радиотелескопа по целия свят, за да се опита да види свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата галактика. Тази седмица те ще покажат резултати. Science Magazine разговаря с човек, който се е опитвал да разбере как могат да изглеждат черните дупки през по-голямата част от неговата научна кариера.

 

За 10 април са насрочени няколко научни пресконференции - може би астрономите първо са получили изображение на черна дупка, обект с гравитационно поле с такава сила, че дори светлината не може да напусне своите граници. Въпреки че съществуването им сега е признато почти универсално, но поради влиянието на гравитацията им върху близките предмети, всъщност никой не ги е видял.
 

Самите черни дупки са напълно тъмни и лишени от видими очертания. Гигантските черни дупки в центровете на галактиките също са невероятно малки, въпреки факта, че съдържат материя с тегло милиони или дори милиарди от масата на нашето слънце. Тези гиганти стават още по-трудни за наблюдение заради облаците прах и газ, които ги обгръщат. Но потоците от горещ газ се въртят около дупките, излъчвайки радиовълни с дължина на вълната около милиметър, която може да проникне в тези облаци.

Преди две години международен екип от учени, известен като телескопа на хоризонта на събитията (EHT), координира работата на осем различни радиотелескопа по света, за да се опита да види свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата галактика, известна като Стрелец А *, и още един в центъра на близката галактика M87 *. Те използваха техника, известна като интерферометрия, за да комбинират данни от инструменти, разпръснати по света, и да получат изображението, сякаш представлява единична телескопна антена на ширината на цялата Земя. Табела с такъв размер е необходима, за да се видят детайлите на обект, който лесно може да се побере в орбитата на Меркурий и се намира на разстояние 26 хиляди светлинни години.

За пет наблюдения през нощта те събраха 4 петабайта данни. Ако си представите, че в такъв обем ще се съхранява музика, записана в MP3 формат, възпроизвеждането му ще отнеме 8 хиляди години. През последните две години екипът сравнява, калибрира и интерпретира данни, а сега се подготвят да ни покажат резултатите.

Ако EHT получи изображение, сянката на хоризонта на събитията на черна дупка може да бъде заснета върху него, точката на връщане на какъвто и да е предмет, попадащ в черната дупка срещу ярък вихър от газ в орбитата му около него. Размерът на тази сянка и формата на газовия вихър, отразени от гравитацията на дупката, ще помогнат за потвърждаването на много теории за тези мистериозни обекти.

Тази седмица с нетърпение очакваме да видим резултатите, но засега списание Science разговаря с човек, който през по-голямата част от своята научна кариера се опитва да разбере как могат да изглеждат черните дупки. През февруари, в очакване на резултатите от EHT, Жан-Пиер Луминет от Парижката обсерватория в Медон, Франция, пусна илюстрирана история на изображения на черни дупки, която документира десетилетия на развитие на визуални изображения от рисунки с писалки и мастила до симулации на суперкомпютри и Холивуд филми. Интервюто е редактирано за яснота и краткост.

Science Magazine: Какво ви подтикна още през 1978 г. да започнете да разработвате визуален образ на черна дупка?

Жан-Пиер Люмин: Смятах, че е изкушаващо да се опитам да си представя образ на определен обект, който по дефиниция е невидим, освен това винаги се интересувах от оптични илюзии и изкривявания на пространство-време и освен това никога не ми хрумна на никого да изчисли как може да изглежда реалистично изображение на черна дупка!

 

Поразихте ли се от необичайните форми, които видяхте?

Изобщо не, защото преди да напиша компютърна програма с уравнения, винаги се опитвам да придобия предварителна представа за геометричните аспекти. В този случай прости геометрични разсъждения показаха, че поради гравитационното обективиране нито една част от диска не може да бъде скрита от гледката, дори и задната му страна! И прости съображения относно релативисткото въртене на диска подсказват, че силното доплерово изместване би довело до по-голяма асиметрия на видимия поток.

Първото изображение, което създадохте с писалка и мастило, беше впечатляващо. Как астрономите и обществеността реагираха на това?

Тъй като аз по това време бях много млад, моят съветник по научните изследвания, на когото пишех дисертацията си по това време, Брандън Картър, помогна на работата ми да придобие слава, като показа нейната снимка на среща на Кралското общество в Лондон. След това получих заявки от публикации по целия свят, моят образ беше отпечатан в научно-популярни списания като Scientific American, Sky & Telescope и други, както и в монографии от други астрономи ,

Астрономите скоро разбраха, че свръхмасивните черни дупки са в центъра на някои, ако не и на всички галактики. Какви трудности са възникнали във връзка с това?

Сложността на визуализирането на пространството около масивни черни дупки в центровете на галактиките се състои във факта, че не се знае коя структура на натрупване е пред нас - тънък диск (както в повечето симулации), дебел (като триизмерен торус), или газов облак, или има релативистки струи - и т.н. Например в много активни галактически ядра и квазари аккреционният поток е от голямо значение и дискът вероятно е дебел. За щастие Стрелец А * и М87 * не са активни галактики, така че дискът тук вероятно е тънък. Това също зависи (но в по-малка степен) от това дали черната дупка се върти или не.

През 90-те години заедно с Жан-Ален Марк започнахте да работите върху компютърната анимация на движението около черна дупка. Помогна ли тя да разберем по-добре как изглеждат черните дупки или е направено по-вероятно да привлече обществеността?

Всъщност това беше направено с цел да се предоставят на обществото по-привлекателни (цветни, анимирани) изображения. Любопитно е, че научната общност счита тези симулации за забавни и не осъзнава бъдещото им значение.

Какво мислите за това как е изобразена черната дупка във филма Interstellar?

Писах много за това в блога си. Накратко, от гледна точка на геометрията, изображението е вярно, но неправилно от гледна точка на физиката - създателите на филми пренебрегват физическите свойства на акредиращия диск и ефекта от доплеровата смяна.

Проектът EHT даде ли нов тласък на опитите за визуализиране на черни дупки и хората се опитват да разберат какво точно ще видят?

Разбира се. Спрях да проследя историята на създаването на изображения с черни дупки през 2002 г. по самата причина, че щом стана възможно да се види черна дупка с помощта на EHT, имаше толкова много симулации, че просто не успях да ги покрия всички. За съжаление, повечето автори на тези симулации не се отнасят към нашите първични изображения.

Какво мислите, че екипът на EHT ще ни покаже тази седмица?

Зависи от много фактори: например от ъгъла на видимост на наблюдателя във връзка с акредиращия диск. Ако го погледнете почти под прав ъгъл, асиметрията на сиянието поради Доплеровото изместване няма да е силна. Всичко също зависи от външната среда на Стрелец A * и M87 *, дебелината на диска (ако има такъв) и т.н. Имам всички основания да подозирам, че ще бъде възможно да се получи по-отчетлив образ на M87 * от Стрелец А *. Във всеки случай, ако има тънък акредиращ диск (сигурен съм, че в случая с M87 * такъв, какъвто е), изображението не трябва да е далеч от едно от изображенията, изчислени от Жан-Ален Марк през 1989 г.

Даниел Клери е старши колонист на списание Science във Великобритания.

Оригинална публикация: Ето как учените смятат, че изглежда черна дупка

Поразихте ли се от необичайните форми, които видяхте?

Изобщо не, защото преди да напиша компютърна програма с уравнения, винаги се опитвам да придобия предварителна представа за геометричните аспекти. В този случай прости геометрични разсъждения показаха, че поради гравитационното обективиране нито една част от диска не може да бъде скрита от гледката, дори и задната му страна! И прости съображения относно релативисткото въртене на диска подсказват, че силното доплерово изместване би довело до по-голяма асиметрия на видимия поток.

Първото изображение, което създадохте с писалка и мастило, беше впечатляващо. Как астрономите и обществеността реагираха на това?

Тъй като аз по това време бях много млад, моят съветник по научните изследвания, на когото пишех дисертацията си по това време, Брандън Картър, помогна на работата ми да придобие слава, като показа нейната снимка на среща на Кралското общество в Лондон. След това получих заявки от публикации по целия свят, моят образ беше отпечатан в научно-популярни списания като Scientific American, Sky & Telescope и други, както и в монографии от други астрономи ,

Астрономите скоро разбраха, че свръхмасивните черни дупки са в центъра на някои, ако не и на всички галактики. Какви трудности са възникнали във връзка с това?

Сложността на визуализирането на пространството около масивни черни дупки в центровете на галактиките се състои във факта, че не се знае коя структура на натрупване е пред нас - тънък диск (както в повечето симулации), дебел (като триизмерен торус), или газов облак, или има релативистки струи - и т.н. Например в много активни галактически ядра и квазари аккреционният поток е от голямо значение и дискът вероятно е дебел. За щастие Стрелец А * и М87 * не са активни галактики, така че дискът тук вероятно е тънък. Това също зависи (но в по-малка степен) от това дали черната дупка се върти или не.

През 90-те години заедно с Жан-Ален Марк започнахте да работите върху компютърната анимация на движението около черна дупка. Помогна ли тя да разберем по-добре как изглеждат черните дупки или е направено по-вероятно да привлече обществеността?

Всъщност това беше направено с цел да се предоставят на обществото по-привлекателни (цветни, анимирани) изображения. Любопитно е, че научната общност счита тези симулации за забавни и не осъзнава бъдещото им значение.

Какво мислите за това как е изобразена черната дупка във филма Interstellar?

Писах много за това в блога си. Накратко, от гледна точка на геометрията, изображението е вярно, но неправилно от гледна точка на физиката - създателите на филми пренебрегват физическите свойства на акредиращия диск и ефекта от доплеровата смяна.

Проектът EHT даде ли нов тласък на опитите за визуализиране на черни дупки и хората се опитват да разберат какво точно ще видят?

Разбира се. Спрях да проследя историята на създаването на изображения с черни дупки през 2002 г. по самата причина, че щом стана възможно да се види черна дупка с помощта на EHT, имаше толкова много симулации, че просто не успях да ги покрия всички. За съжаление, повечето автори на тези симулации не се отнасят към нашите първични изображения.

Какво мислите, че екипът на EHT ще ни покаже тази седмица?

Зависи от много фактори: например от ъгъла на видимост на наблюдателя във връзка с акредиращия диск. Ако го погледнете почти под прав ъгъл, асиметрията на сиянието поради Доплеровото изместване няма да е силна. Всичко също зависи от външната среда на Стрелец A * и M87 *, дебелината на диска (ако има такъв) и т.н. Имам всички основания да подозирам, че ще бъде възможно да се получи по-отчетлив образ на M87 * от Стрелец А *. Във всеки случай, ако има тънък акредиращ диск (сигурен съм, че в случая с M87 * такъв, какъвто е), изображението не трябва да е далеч от едно от изображенията, изчислени от Жан-Ален Марк през 1989 г.

Даниел Клери е старши колонист на списание Science във Великобритания.

Оригинална публикация: Ето как учените смятат, че изглежда черна дупка

Най-нови

Най-четени